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秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

地球科学 2019年第5期44卷 1476-1486页

作者：任纪舜朱俊宾李崇刘仁燕中国地质科学院地质研究所北京100037

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止,秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积,没有远洋沉积,更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组... 详细信息

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止,秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积,没有远洋沉积,更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组成的蛇绿岩套.泥盆系与下伏地质体之间有一个清楚的区域性角度不整合.商丹断裂并不是印支期,而是加里东期的板块缝合带;其两侧,中朝板块南缘和扬子板块北缘均有十分清楚的加里东造山作用的记录.沉积于扬子板块北缘的中上泥盆统刘岭群的放射性铅同位素组成与北秦岭相近,碎屑锆石年龄谱系亦证明其物质主要来自中朝板块南缘的北秦岭造山带.所谓勉略印支缝合带中的勉略和三里岗蛇绿混杂岩中的镁铁质岩,同位素测年均为元古代之产物,后者又被南华系-震旦系沉积覆盖.所谓勉略缝合带,实为一区域性大断裂带.早古生代,其北侧属扬子板块北部被动边缘;南侧为扬子板块核心部分的扬子准地台(小克拉通).所以,秦岭的印支造山作用,并不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山作用,而是海盆消失后的中朝与扬子2个小陆块间逆冲-叠覆造山作用.作为秦岭东延的大别山超高压变质带被认为是秦岭印支碰撞造山的重要证据之一,但大别山超高压变质岩是在造山作用过程中动态超高压条件下形成的,仅用简单的静岩压力来计算其形成深度,显然是不符合实际情况的.野外地质观察、构造地质学、变质岩石学、同位素地质学、地球化学、地球物理学以及物理实验等方面的实际资料和研究结果均说明超高压变质作用并不是在上地幔而是在地壳内进行的.南秦岭-大别山的地壳构造层次,上地壳自上而下依次为:未变质的沉积岩层、绿帘-蓝片岩层、高压变质岩层、超高压变质岩层;下地壳为未卷入超高压变质作用的麻粒岩相-高角闪岩相变质杂岩.含柯石英的超高压单位只是位于上地壳下部的厚约10～12km的席状构造岩片.初步认为上地壳这一从低压到高压再到超高压的构造系统,是印支造山期间,南秦岭-大别山的上地壳以下地壳顶部为主剪切滑动面,多层次剪切作用造成的.上地壳下部的超高压变质岩,则可能是强烈剪切引起的频繁地震的震源区瞬时超高压作用的结果.

关键词：秦岭造山带印支造山运动超高压变质岩含柯石英榴辉岩碰撞造山带构造地质

秦岭造山带晚三叠世糜署岭岩体的岩石磁学及磁组构可靠性约束

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地球物理学报 2015年第3期58卷 953-970页

作者：梁文天靳春胜 Prayath Nantasin 张国伟西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 格拉茨大学地球科学系

近年来,针对秦岭造山带晚三叠世花岗岩体侵位机制的巨大争议,一些研究采用磁组构方法分析了岩体的内部组构特征及其与区域构造的关系,提出了具有重要意义的新认识.然而,目前这些研究均缺乏对岩体磁组构本质意义的分析,利用该方法约束岩... 详细信息

近年来,针对秦岭造山带晚三叠世花岗岩体侵位机制的巨大争议,一些研究采用磁组构方法分析了岩体的内部组构特征及其与区域构造的关系,提出了具有重要意义的新认识.然而,目前这些研究均缺乏对岩体磁组构本质意义的分析,利用该方法约束岩体内部组构的可靠性并不十分清晰.针对这一问题,本文以秦岭造山带内具典型代表性意义的晚三叠世糜署岭花岗岩体为例,开展了该岩体的磁组构、岩石磁学、矿物形态组构和显微构造的综合研究.结果表明,糜署岭岩体的磁化率总体较低,属钛铁矿系列花岗岩.绝大部分样品的磁化率受控于顺磁性的黑云母等铁镁硅酸盐矿物,部分高磁化率样品包含了少量多畴磁铁矿等铁磁性组分的贡献,且随磁化率增大,铁磁性组分的贡献更为明显.样品的磁组构也主要是黑云母组构或由黑云母与磁铁矿的亚组构复合而成.由于样品中磁铁矿含量较低且与黑云母密切共生,磁组构与黑云母形态组构基本一致,因此,黑云母与磁铁矿的亚组构基本共轴.糜署岭岩体的磁组构本质上等同于黑云母组构,反映了黑云母等页硅酸盐矿物在岩体中的分布,可以有效的指示岩体的内部构造特征.宏观和显微构造观察还显示,糜署岭岩体的内部组构形成于岩浆侵位的晚期阶段,叠加了同岩浆期区域构造的关键信息,是从岩体构造角度开展区域构造演化的良好载体.

关键词：磁滞回线热磁曲线等温剩磁形态优选方位晚三叠世花岗岩秦岭造山带

秦岭造山带武关杂岩石榴黑云片岩的变质作用P-T轨迹与构造意义

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岩石学报 2017年第8期33卷 2563-2574页

作者：江媛媛向华张泽明地质过程与矿产资源国家重点实验室、中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

秦岭造山带是华北板块与华南板块长期汇聚的产物。该造山带以商南-丹凤缝合带为界分为早古生代的北秦岭造山带和晚古生代-中生代的南秦岭造山带。武关杂岩位于南秦岭造山带的北缘,被认为是一套形成于弧前盆地的杂岩,原岩沉积时代为泥盆... 详细信息

秦岭造山带是华北板块与华南板块长期汇聚的产物。该造山带以商南-丹凤缝合带为界分为早古生代的北秦岭造山带和晚古生代-中生代的南秦岭造山带。武关杂岩位于南秦岭造山带的北缘,被认为是一套形成于弧前盆地的杂岩,原岩沉积时代为泥盆纪-早石炭纪,经历了晚石炭纪变质作用。本文对武关杂岩的石榴黑云片岩进行了岩石学研究。该岩石主要由斜长石、石榴石、黑云母和石英组成,含少量白云母、金红石和钛铁矿。变斑晶石榴石具有明显的生长成分环带,其核部以MgO含量增加和MnO降低为特征,幔部FeO含量逐渐增加,MgO、CaO和MnO逐渐减少,而在边部CaO明显升高,MgO、FeO和MnO含量不同程度降低。相平衡模拟和温压计计算结果表明,石榴黑云片岩具有复杂的顺时针P-T轨迹,早期进变质阶段(M1)为升温升压过程,峰期条件为~695℃和~8.3kbar,变质矿物组合为石榴石(核)和所含的黑云母、斜长石、石英及钛铁矿包裹体;中期退变质阶段(M2)是降温降压过程,达到~615℃和~6.2kbar变质条件,变质矿物组合是石榴石(幔)和包含的黑云母、斜长石、石英、白云母和钛铁矿包裹体;晚期是以近等温升压为特征的进变质过程(M3),达到~620℃和~9.1kbar条件,变质矿物组合为石榴石(边)和基质矿物黑云母、斜长石、石英、白云母和金红石。M1和M2阶段的构造了一个"发夹状"的顺时针P-T轨迹,为俯冲带变质作用典型特征,表明岩石经历了早期俯冲和后来的折返过程。而以显著增压为特征的晚期进变质作用(M3)很可能表明岩石经历了又一期俯冲作用。因此,本研究表明武关杂岩中的石榴黑云片岩很可能处于俯冲通道之中,经历了多旋回俯冲与折返过程。

关键词：石榴石成分环带相平衡模拟 P-T轨迹武关杂岩秦岭造山带

秦岭造山带与沉积盆地和结晶基底地震波场及动力学响应

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地球物理学报 2014年第3期57卷 770-788页

作者：滕吉文李松岭张永谦赵金仁皮娇龙王夫运闫雅芬杨辉胡国泽潘素珍中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地震局地球物理勘探中心郑州450002

秦岭—大别造山带横贯中国大陆中部，并将我国东部分为南北两部；即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结... 详细信息

秦岭—大别造山带横贯中国大陆中部，并将我国东部分为南北两部；即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结晶基底.然而对它们形成的地球物理边界场响应，岩相和结构的异常变化尚不清晰，特别对盆山之间的耦合响应更缺乏深层动力过程的理解.为此本文通过该区榆林—铜川—涪陵长1000 km剖面的地震探测和研究结果提出：（1）沉积建造厚度变化为4~10 km，结晶基底起伏强烈，幅度可达4~6 km；（2）一系列基底断裂将该区切割为南鄂尔多斯盆地和秦岭北缘前陆盆地、秦岭—大巴造山带和南缘前陆盆地与东北四川盆地，其中前陆盆地为秦岭北渭河盆地和秦岭南通江—万源盆地；（3）秦岭造山带是北部华北克拉通向南推挤、南部扬子克拉通向北推挤下隆升的陆内山体，并构筑了其南、北前陆盆地；（4）秦岭造山带的南、北边界并非是一条边界断层，而应是包括前陆盆地在内的组合界带；（5）秦岭与大巴弧形山系源于同一深部结晶基底，即同根生.这一系列的新认识对深化理解秦岭—大巴造山带形成的深层动力过程和演化机理及厘定扬子克拉通的真实北界具有极为重要的意义.

关键词：秦岭造山带地震波场沉积盆地结晶基底动力学响应

秦岭造山带上地幔各向异性及相关的壳幔耦合型式

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地球物理学报 2021年第5期64卷 1608-1619页

作者：吴逸影邓斯壮钮凤林贺巍吴汉宁西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 莱斯大学地球科学学院美国休斯顿770053 陕西省地震局西安710068

秦岭是具有复杂地壳结构、经历长期构造演化的复合型大陆造山带.本文通过地震资料精细反演上地幔各向异性,探索秦岭造山带构造演化及成因动力.采用最小切向能量法、最小特征值法和“叠加”分析法求得覆盖秦岭造山带及周边地区41个地震... 详细信息

秦岭是具有复杂地壳结构、经历长期构造演化的复合型大陆造山带.本文通过地震资料精细反演上地幔各向异性,探索秦岭造山带构造演化及成因动力.采用最小切向能量法、最小特征值法和“叠加”分析法求得覆盖秦岭造山带及周边地区41个地震台站的SKS横波分裂结果:快波偏振方向(φ)和快、慢波的时间延迟(δt),据此绘制了秦岭造山带上地幔各向异性图.将已发表的地表GPS观测结果与上地幔各向异性相结合作上地幔变形因素分析,发现秦岭造山带自西向东的上地幔变形因素不是单一垂直连贯变形或地幔流动,而是共存的.同时,其上地幔变形的主控因素有区域性变化.研究表明秦岭造山带西、中部上地幔变形以壳幔垂直连贯变形为主,属壳幔强耦合,东部壳、幔耦合变弱,上地幔变形以简单地幔流动为主控因素.同时,SKS快波偏振方向(φ)于秦岭造山带显示出南缘略向北凸、北缘略向南凸的弧形展布,反映了造山带两侧刚性较强的扬子地块与鄂尔多斯地块旋转与秦岭造山带南北缘弧形流动有关.

关键词：秦岭造山带地震各向异性地幔变形壳幔耦合

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秦岭造山带及其两侧区域地壳剪切波分裂

地球物理学报 2017年第6期60卷 2326-2337页

作者：刘庚高原石玉涛中国地震局地震预测研究所(地震预测重点实验室) 北京100036 中国地震局第二监测中心西安710054

本文分析了陕西区域地震台网2006年1月到2015年7月的近震波形资料,采用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了秦岭造山带及两侧区域17个台站的快波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,剪切波分裂参数具有明显的分区特征.鄂尔多斯内部和... 详细信息

本文分析了陕西区域地震台网2006年1月到2015年7月的近震波形资料,采用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了秦岭造山带及两侧区域17个台站的快波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,剪切波分裂参数具有明显的分区特征.鄂尔多斯内部和渭河盆地的台站表现出NE-SW和NEE-SWW向的快波偏振方向,与华北地块区域主压应力方向一致;鄂尔多斯西南部,处于多个地块过渡区,积累了大量的应变,该区快波偏振方向较为复杂,反映了该区复杂的区域构造;南秦岭以勉略缝合带为界,北部为秦岭微板块,南部为扬子地块北缘.秦岭微板块地区台站快剪切波优势偏振方向为NWW-SEE向,与华南地块应力方向一致;扬子地块北缘地区台站表现出NE-SW向的快波优势偏振方向,可能受到青藏高原向东北扩张的影响.本文得到的快剪切波优势偏振方向与秦岭造山带被商丹缝合带和勉略缝合带分割的构造划分方案一致.研究区内,扬子地块北缘地区慢剪切波时间延迟最大,可能反映该区各向异性强于其他区域.本文的研究结果为进一步了解区域应力场特征和动力学过程提供了重要参考.

关键词：秦岭造山带地壳各向异性剪切波分裂主压应力构造断裂

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秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义

岩石学报 2011年第3期27卷 657-671页

作者：胡健民孟庆任陈虹武国利渠洪杰高卫陈文中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国科学院地质与地球物理研究所北京1000293 中国地质科学院地质研究所Ar-Ar同位素实验室北京100037

宁陕断裂是秦岭造山带内部发育的一条近东西向区域性断裂。研究表明,宁陕断裂运动学性质为左行走滑,变形早期为韧性变形,晚期叠加脆性变形。早期变形形成的同变形变质矿物的40Ar-39Ar定年结果显示,变形时代为169～162Ma左右,属于秦岭造... 详细信息

宁陕断裂是秦岭造山带内部发育的一条近东西向区域性断裂。研究表明,宁陕断裂运动学性质为左行走滑,变形早期为韧性变形,晚期叠加脆性变形。早期变形形成的同变形变质矿物的40Ar-39Ar定年结果显示,变形时代为169～162Ma左右,属于秦岭造山带碰撞后陆内变形阶段产物。宁陕左行走滑断裂的存在暗示着在中晚侏罗世之前,现今南秦岭构造带很可能分属于两个不同的构造单元。宁陕断裂北西侧具有古老变质基底,并有大量早中生代花岗岩体侵入;南东侧只发育中上元古宙浅变质火山-沉积组合,发育晚元古宙-早古生代基性侵入岩脉及一些碱性岩脉。中晚侏罗世-早白垩世期间,围绕着扬子地块西缘和北缘,发生过左行走滑变形,这可能与扬子地块在这个时期的顺时针旋转相关。

关键词：秦岭造山带宁陕断裂大巴山扬子地块

秦岭造山带秋树湾铜钼矿床辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

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岩石学报 2006年第9期22卷 2341-2348页

作者：郭保健毛景文李厚民屈文俊仇建军叶会寿李蒙文竹学丽中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 国家地质实验测试中心北京100037

秋树湾铜钼矿床是秦岭造山带东段最大的斑岩-夕卡岩型铜钼矿床,通过对矿石中6个辉钼矿样品的 Re-Os 同位素分析,得到了145.57±1.80～147.98±2.21Ma 的模式年龄(平均为146.42±1.77Ma)及一个相关性很好的等时线年龄147±4Ma,表明秋树... 详细信息

秋树湾铜钼矿床是秦岭造山带东段最大的斑岩-夕卡岩型铜钼矿床,通过对矿石中6个辉钼矿样品的 Re-Os 同位素分析,得到了145.57±1.80～147.98±2.21Ma 的模式年龄(平均为146.42±1.77Ma)及一个相关性很好的等时线年龄147±4Ma,表明秋树湾铜钼矿床形成于晚侏罗世,与其以北的华北克拉通南缘的主要斑岩型钼矿床及位于扬子克拉通北缘的长江中下游铁铜矿床的大规模成矿时间一致,是中国东部中生代第2期大规模成矿作用的产物。秋树湾铜钼矿床辉钼矿的含铼量平均达151.8×10^(-6),明显高于华北克拉通南缘钼矿带同期形成的钼矿床(16.13×10^(-6)～28.09×10^(-6)),认为主要是由于两者成矿元素 Cu/Mo 比值的不同造成的;结合矿石硫同位素特征,认为矿床的物质主要来源于下地壳。

关键词： Re—Os同位素测年 Cu—Mo矿秋树湾秦岭造山带

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秦岭造山带及邻区上地壳精细速度结构研究

地学前缘 2022年第2期29卷 198-209页

作者：李文辉王海燕高锐卢占武李洪强侯贺晟熊小松叶卓中国地质科学院地质研究所/自然资源部深地动力学重点实验室北京100037 中山大学地球科学与工程学院广东广州510275 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037

秦岭造山带是华北板块和扬子板块南北两个大陆边缘长期演化的产物,各部分性质和时代不同,是一个复杂的构造混杂体。由于其所处位置的重要性,演化时间上的长期性、多旋回性,空间上的多样性、变异性,一直是地质和地球物理学研究的热点。... 详细信息

秦岭造山带是华北板块和扬子板块南北两个大陆边缘长期演化的产物,各部分性质和时代不同,是一个复杂的构造混杂体。由于其所处位置的重要性,演化时间上的长期性、多旋回性,空间上的多样性、变异性,一直是地质和地球物理学研究的热点。为了沟通该区复杂的浅表地质现象与深部结构成像,获取更精细的上地壳结构成为厘定秦岭造山带不同块体之间接触关系,揭示其地球动力学演化过程的关键。本文对一条长450 km、南北向跨越鄂尔多斯地块南缘、渭河地堑、秦岭造山带、大巴山逆冲推覆带和四川盆地北缘的宽角反射与折射地震剖面采集的15个大炮数据进行了层析成像研究。本研究对690个初至走时拾取数据使用有限差分算法,采用变网格尺度及平滑参数的迭代策略,经20次迭代反演,走时均方根误差降至0.105 s,收敛良好。成像结果精细刻画了渭河地堑的低速沉积特征,系一个南深北浅的断陷盆地,最深处可达7 km,其发育主要受秦岭北缘断裂、乾县—富平断裂及渭河断裂控制。秦岭北缘断裂与安康—竹山断裂之间的秦岭造山带上地壳呈高速特征,横向变化剧烈,仅残余若干较浅的山间盆地。与南部四川盆地稳定沉积相比,大巴山逆冲推覆带下方沉积层速度结构不统一,反映了逆冲推覆作用的改造,但整体仍保留了3~6 km的沉积厚度。本文分析认为剖面中部的秦岭地区是古生代—早中生代南北板块汇聚的核心地带,之后造山带两翼的南、北陆缘分别于燕山期和新生代转入逆冲推覆和伸展两种迥异的构造环境,而现今研究区的上地壳构造格局是三次事件叠加的结果。

关键词：宽角反射与折射秦岭造山带渭河地堑大巴山地震层析成像